立體圖形教學提升小學生問題解決能力的思考

文雪紅

鶴山市沙坪街道第一小學 廣東江門 529700

根據(jù)《小學數(shù)學課程標準》對小學生立體圖形教學的先關(guān)規(guī)定：“經(jīng)歷從實際物體中抽象出簡單幾何體和平面圖形的過程，了解一些簡單幾何體和常見的平面圖形；感受平移、旋轉(zhuǎn)、軸對稱現(xiàn)象；認識物體的相對位置，掌握初步的測量、識圖和畫圖技能”。[1]由此可見，立體圖形知識可以歸結(jié)于圖形與計算的結(jié)合。這一知識和技能的掌握關(guān)鍵在于空間思維能力的培養(yǎng)，同時也是運用立體圖形知識解決實際問題的關(guān)鍵能力。小學生大多處于6-12歲的年紀，對空間概念把握不準，缺乏立體化的空間思維，大大增加了小學立體圖形教學的難度。在這樣的背景下，如何創(chuàng)新立體圖形教學，強化學生的空間思維，提升問題解決能力，值得每一位小學數(shù)學教師探索和思考。

一、豐富學生感知，熟知體積特征

小學生的年齡特征決定其思維特征主要以形象為主，處于從形象思維向抽象思維過度的關(guān)鍵時期。因此，小學立體圖形教學應從圖形特征出發(fā)，引導學生建立起基本的形象思維和空間感知，再在此基礎(chǔ)上熟悉圖形構(gòu)成的點、線、面、體等元素，并對應不同的計算方式，從而喚醒學生對圖形和體積的認識，激活最基本的空間意識，具體而言，可分為以下幾個教學步驟：

（一）直觀形式呈現(xiàn)，講解圖形構(gòu)成

立體圖形由多個平面圖形組合變換而成，注重“體”的研究。因此，教師在教學的過程中，首先要引導學生對立體圖形進行細微的觀察和深入研究，明確面和體的區(qū)別和聯(lián)系。例如，在為學生們講解長方體時，可以通過多媒體設備，為學生動態(tài)呈現(xiàn)從點到線，再到面，最后到體的運動軌跡和組合過程。將多個長方形按照一定規(guī)律進行組合排列，就形成了長方體。在點—線—面—體的形成和變換過程中，學生也會產(chǎn)生相應的聯(lián)想，沿著點的運動軌跡一一得到證實。在這個想象和驗證的過程中，學生從一維空間，進入二維空間，最終進入到三維空間，實現(xiàn)思維的跳躍式發(fā)展，也了解了平面圖形和立體圖形的構(gòu)成，強化了學生對“體”的感知，初步建立立體空間思維。

（二）設計教學實踐，強化體積概念

對立體圖形的計算而言，體積是最重要的計算概念，涉及到一系列不同的計算方法。在明確體積的計算方法之前，先要讓學生理解體積的概念，感知體積所體現(xiàn)的空間含義。如讓學生觀察由一個個面圍成的紙箱，發(fā)現(xiàn)箱子占據(jù)了一定位置，它所占的位置就是空間。再在箱子的旁邊放一個大的長方形紙片，讓學生走一走。使學生知道由于箱子占據(jù)空間，需繞道,而長方形紙片不占據(jù)空間，無須繞道，讓他們從對比中獲得空間體驗和感知。再選擇不同的物體放在空地上，觀察比較這些物體也會占據(jù)一定的空間，不同的物體占據(jù)的空間有大有小，從而建立體積概念。同樣，體積的計算教學也需精心設計，讓學生經(jīng)歷動手、動腦、表述等多種感官體驗，有助于體積概念的進一步深化。如在教學“長方體的體積”時，首先讓學生在擺放物體中感悟體積，懂得長方體所含體積單位的數(shù)量，就是長方體的體積"；再通過引導學生“有序數(shù)"理解“一行→一層→幾層”與長、寬、高的內(nèi)在聯(lián)系，從而充分理解長方體的體積=長x寬x高或長方體的體積=底面積x高”這一系列計算公式的含義和內(nèi)在邏輯[2]。

二、調(diào)動學生想象，培養(yǎng)空間思維

對小學生而言，初步空間思維的建立需要以動手實踐為依托，通過大量的動手操作，鍛煉學生的觀察、分析和操作能力，再在此基礎(chǔ)上充分引導學生進行想象和創(chuàng)造，在思維層面對立體圖形的變化過程進行加工，從而形成完整的思維活動。在想象之后，再讓學生動手操作，將思維中呈現(xiàn)的圖形變化過程以繪畫和折疊的形式予以呈現(xiàn)，豐富了空間思維的運用和實踐，從而建立起嚴密的空間邏輯。一方面，引導學生在想中畫。繪畫是檢驗學生立體圖形掌握程度和運用能力的有效途徑。先讓學生觀察圖形，然后嘗試著在紙上畫出立體圖形，完成從實物到圖形的思維轉(zhuǎn)化過程。另一方面，引導學生在想中折。折疊是為了引導學生更好地理解立體圖形與展開圖之間的關(guān)聯(lián)，深化對圖形特征的認識。教師可以先嘗試引導學生在思維層面想象立體圖形的折疊步驟和過程，然后對照展開圖，標注每一個步驟的順序和每個面最終對應的位置。在這個過程中，學生將感知立體圖的分布規(guī)律和空間結(jié)構(gòu)，從而獲得解題方法與策略。

三、增加文化教學，增加數(shù)學情感

如何實現(xiàn)情感、態(tài)度、價值觀的培育目標，一直是數(shù)學教育的難點之一。立體圖形教學所需要的教具和教學材料都需要從身邊尋找和發(fā)現(xiàn)，不僅有利于增強學生對數(shù)學的興趣，也有利于培養(yǎng)學生的實驗精神和運用知識解決問題的能力。在教學過程中，引入名人故事，讓學生們受到科研精神的熏陶的同時，使其感受到數(shù)學對生活的巨大作用，增強對數(shù)學的情感認同。同時引導學生學會換位思考，從多個角度尋求解決問題的方法，就會取得山重水復疑無路，柳暗花明又一村的效果。

綜上所述，立體圖形一直是小學數(shù)學教育的難點，唯有從立體圖形本身和學生的成長特點出發(fā)，引導學生熟知體積特征、調(diào)動學生想象、增加學生數(shù)學情感，才能全面調(diào)動學生學習立體圖形的積極性，幫助其實現(xiàn)從形象思維到抽象思維的過度，建立起立體的空間思維，增強數(shù)學知識的運用能力和問題解決能力。